潔凈煤技術論文

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1、AMHIL^lVKRSmOFSIIKNCKTECIINCJLLKJY煤炭直接液化技術及主要工藝流程院系：化學工程學院專業(yè)班級：08化工(3)班學號：2008301651學生姓名：葉紫青2011年12月8日煤炭直接液化技術及主要工藝流程（安徽理工大學化工學院化工08-3班葉紫青2008301651安徽淮南232001）摘要：隨著一次能源的不斷減少，使得如何跟家合理的使用一次能源變得原來越突出，而煤炭這種地球匕儲存追多的能源的合理利用就顯得更加突岀，而以此為基礎發(fā)展起來的煤炭直接液化技術的發(fā)展將為煤炭的合理利川提供一條有效的途徑。關鍵詞：直接液化HIT工藝IG0R工藝NEDOL工

2、藝1引言隨著煤炭資源的不斷減少，合理利用現(xiàn)有煤炭資源問題變得更加突出，如何使煤炭資源得到最劃得利川成為現(xiàn)在研究的主要問題。潔凈煤技術的開發(fā)利川就顯得更加重要，而在潔凈煤技術里煤炭的直接液化則是其中的重要組成部分。2國內外直接液化技術的發(fā)展現(xiàn)狀（1）國內煤炭直接液化技術發(fā)展現(xiàn)狀我國的煤制汕技術研究始于20世紀50年代,屮國煤炭研究總院于1980年重啟煤直接液化技術的研究o1997年以來，我國先后引進了德國、美國和H本的煤炭液化技術，對我國不同煤種進行了試驗，進行了建設煤炭液化示范廠的可行性研究工作。目前，我國沒有使用煤間接液化技術生產(chǎn)右汕的現(xiàn)代工業(yè)化經(jīng)驗。木世紀初，中國煤炭研究

3、總院和神華集I才I合作開發(fā)了具有世界先進水平的高分散鐵質催化劑。目前，神華集團在上海建成了一套日加工原煤6噸的PDU試驗裝置，各項指標達到設計要求。神華煤在美國HT1的PDU裝置試驗表明，川HTI煤液化工藝對上灣煤液化可得到達到63%-68%的油收率。神華上灣煤液化廠建在馬家塔,其規(guī)模為年液化用煤559萬噸，氣化用煤170萬噸，動力用煤95萬噸,合計年用煤824萬噸。年產(chǎn)汽油、柴油、石腦油和LPG等共計300萬噸，其中一期100萬噸級生產(chǎn)線已于2005年開工。原計劃2007年建成投料試車，2011年建成300萬噸/年的生產(chǎn)線。（2）國外煤炭直接液化技術發(fā)展現(xiàn)狀1927年德國建

4、成世界上第一套年產(chǎn)10萬噸的煤直接液化裝置°20世紀50年代廉價石油的開采，使煤制油失去經(jīng)濟競爭力而被迫停產(chǎn)。20世紀70年代發(fā)牛石油危機，給煤制油捉供了新的發(fā)展機會，俄、美、徳、日先后開發(fā)了不同的煤直接液化工藝技術。但是，山于資金等問題，至今沒有一個國家實現(xiàn)煤直接液化技術生產(chǎn)石汕的工業(yè)化生產(chǎn)。3直接液化主要的技術原理根據(jù)煤炭與石油化學結構和性質的區(qū)別，要把固體的煤轉化成液體的油，煤炭液化必須采用以下四個步驟：a.將煤炭的人分子機構分解成小分子；b.提高煤炭的H/C原子比，使其達到是有的H/C原子比水平；c.脫除煤炭小的氧、氮、硫等雜原子，是惡化有的質量達到石油產(chǎn)品的標準；d

5、.脫出煤炭屮的無機礦物質。在直接液化工藝中，煤炭大分子結構的分解時通過加熱來實現(xiàn)的，沒得結構單元之間的橋鍵在加熱到300?C已上時就有一些弱鍵開始斷裂，隨著溫度的進一步升髙，鍵能較高的橋鍵也會斷裂。橋鍵的斷裂產(chǎn)牛了以結構單元為基礎的口由基，口由基本身不帶電荷卻在某一個碳原子上擁有未配對的電子。自山基非常不穩(wěn)定，在高壓氫氣環(huán)境和有溶劑分子分隔的條件下，它被加氫而生成穩(wěn)定的低密度物。加氫所需活性氫的來源有溶劑分子中鍵能較弱的碳-氫鍵、氫-氧鍵斷裂分解產(chǎn)生的氫原子，或被催化劑活化后的氫分子。在沒有高壓氫氣環(huán)境和沒有溶劑分隔的條件下，自由棊乂會相互結合而生成較人的分子。在世紀煤炭液化

6、的工藝中,煤炭分子結構單元之間的橋鍵斷裂和自由基穩(wěn)定的步驟是在高溫、高壓、氫氣環(huán)境下的反應器內實現(xiàn)的。煤炭加氫液化后剩余的無機礦物質和少量耒反應的煤還是固體狀態(tài)。對應用各種不同的固液分離方法把固體從液化汕中分離出去。常用的有減壓蒸鐳、加壓過濾、離心沉降、溶劑萃取籌固液分離方法。煤炭經(jīng)加氫液化產(chǎn)生的油含有較多的芳香桂，并含有較多的氧氮硫等雜原子，必須在經(jīng)過一次提質加工，才能得到合格的汽油、柴油等產(chǎn)品。液化油提質加工的工程還需要進一步加氫，通過脫出雜原子，進一步提高H/C原子比，把芳香坯轉化成環(huán)烷乃至鏈烷坯。4直接液化技術的應用世界上有代表性的煤直接液化工藝是德國的新液化(TGO

7、R)工藝，美國的IITTT藝和日本的NEDOL工藝。這些新液化工藝的共同特點是煤炭液化的反應條件比老液化工藝大為緩和,生產(chǎn)成本有所降低，中間放大試驗己經(jīng)完成。目前還未出現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)廠，主要原因是生產(chǎn)成木仍竟爭不過廉價石汕。今后的發(fā)展趨勢是通過開發(fā)活性更高的［wiki］催化劑［/wiki］和對煤進行頂處理以降低煤的灰分和惰性組分，進一步降低牛產(chǎn)成本。(1)德國IGORI藝1981年，德國魯爾煤礦公司和費巴石油公司對故早開發(fā)的煤加氫裂解為液體燃料的柏吉斯法進行了改進，建成H處理煤200噸的半工業(yè)試驗裝置，操